(57)【要約】【課題】  パッケージ等に取り付けたれたとき、パッケージ等の反射効率に関係なく、光取り出し効率を格段に向上させることができ、かつ、量産性に優れる半導体発光素子、その半導体発光素子を備えた半導体発光装置およびその半導体発光素子を製造できる半導体発光素子の製造方法を提供すること。【解決手段】  透明基板２の表面に、発光部１を取り付ける第１平面部１２と、発光部１の発光層７に対して４５度以上９０度未満の角度をなす斜面１３,１４を形成する。また、斜面１３に裏面電極３を形成すると共に、発光部１の表面に表面電極４を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発光する発光層を含むダブルヘテロ構造を有する発光部と、
上記発光部が取り付けられた第１平面部と、上記発光層に対して４５度以上９０度未満の角度をなす第２平面部とを表面に有すると共に、上記発光部が出射する光に対して透明な透明基板と
を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光素子において、
上記透明基板は、上記第２平面部を２つ有し、
上記２つの上記第２平面部は、互いに交わるように端で連なっていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体発光素子において、
上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方との交線を含み、かつ、上記発光層に垂直な平面は、上記発光部を垂直に２等分することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体発光素子において、
上記透明基板は、上記第２平面部を２つ有し、
上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とは、第３平面部を介して連なり、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とは、直接連なっていないことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体発光素子において、
上記第３平面部は、上記発光層に略平行であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項６】
請求項４に記載の半導体発光素子において、
上記第２平面部の一方と上記第３平面部との交線は、上記第２平面部の他方と上記第３平面部との交線に略平行であり、
２つの上記交線に略平行で、かつ、上記第３平面部を垂直に２等分する線を含むと共に、上記発光層に垂直な平面は、上記発光部を垂直に２等分することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項７】
請求項２に記載の半導体発光素子において、
上記２つの上記第２平面部の両方は、上記発光層に対して４５度の角度をなしていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項８】
請求項２または４に記載の半導体発光素子において、
上記第２平面部の一方の少なくとも一部を被覆するように、上記第２平面部の一方に第１電極を形成していることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体発光素子において、
上記発光部の上記透明基板側と反対側の表面に、第２電極を形成していることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体発光素子と、
上記半導体発光素子の上記第１電極が取り付けられた第１リード端子および上記第１リード端子と電気的に絶縁された第２リード端子を有するパッケージと
を備えることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体発光装置において、
上記半導体発光素子の上記第２電極の上記発光部側と反対側の表面に一端が接続されていると共に、上記第２リード端子に他端が接続されている導通線を備え、
上記第２電極の上記発光部側と反対側の表面は、上記第２リード端子の表面における上記導通線が接続されている部分と略平行であることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項１２】
ダブルヘテロ構造を有するウエハ状の発光部を、ウエハ状の透明基板に張り付ける張付工程と、
上記透明基板の上記発光部側と反対側の表面に、上記透明基板の一方向に所定間隔置きに第１の溝を形成する第１溝形成工程と、
上記発光部の上記透明基板側と反対側の表面に表面電極を形成する表面電極形成工程と、
上記張付工程の後、上記ウエハ状の発光部が上記ウエハ状の透明基板に張り付けられた状態の構造をチップに分割する分割工程と
を備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法において、
上記第１の溝は、ダイシングブレードによって形成されるか、または、エッチングによって形成されていることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法において、
上記第１溝形成工程の後、上記第１の溝が形成された上記透明基板における上記発光部側と反対側の表面の全面に、裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、
上記裏面電極形成工程の後、上記透明基板における上記発光部側と反対側の表面をダイシングブレードによって切除して、切除した部分に光を取り出す光取り出し面を形成する光取出面形成工程と
を備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法において、
上記発光部に上記発光部の一方向に所定間隔置きに第２の溝を形成する第２溝形成工程を備えることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の半導体発光素子の製造方法において、
上記第１溝形成工程は、上記張付工程および上記第２溝形成工程の後に行われ、
上記第１の溝を、上記透明基板の上記第２の溝に対向する部分に形成することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の半導体発光素子の製造方法において、
上記ウエ状の発光部と上記ウエハ状の透明基板のうちの少なくとも一方は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシ法を用いて形成されていることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイド発光型発光ダイオード等の半導体発光素子に関し、特に、照明用光源として使用されれば好適な半導体発光素子に関する。また、本発明は、その半導体発光素子を備えた半導体発光装置に関する。また、本発明は、半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード（以下では、ＬＥＤという）としては、外部出射効率を向上させるために透明な基板を用いているものが一般的である。というのも、透明な基板を用いた場合には、上面だけでなく他の面からも光を出射させることができるからである。
【０００３】
例えば、特許第３２３０６３８号公報（特許文献１）には、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板上に形成したＡｌＧａＩｎＰ（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）系の半導体層の表面に、ＧａＰ（ガリウム・リン）透明基板を、加圧と高温処理によって直接接合したＬＥＤが開示されている。
【０００４】
また、特開２００４−１３４８０３号公報（特許文献２）には、透明基板としてサファイヤ基板を採用し、更に、サファイヤ基板をピラミッド型に加工して外部出射効率を向上させたフリップフロップ型のＬＥＤが開示されている。
【０００５】
従来、サイド発光ＬＥＤデバイスは、主にサイド発光ＬＥＤデバイスの側面から出る光を、サイド発光ＬＥＤデバイスパッケージ内の白樹脂で反射させて、光を取り出すようにしている。
【０００６】
図８は、従来のサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージ構造を示す図である。
【０００７】
図８に示すように、従来のサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージ構造では、半導体発光素子２８とサイド発光ＬＥＤデバイスのリード端子２７の表面は、略平行になっている。
【０００８】
上記従来のサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージ構造では、上記のように、半導体発光素子１１８の上面とサイド発光ＬＥＤデバイスのリード端子１１７の表面とを、略平行にすることによって、半導体発光素子１１８と、リード端子１１６のワイヤボンドの作業性を向上させるようにしている。
【０００９】
しかしながら、上記従来のサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージ構造では、サイド発光ＬＥＤデバイス１１８から出射された光取り出し側と反対側の光１１５は、白樹脂１２８に反射させて取り出されるようになっているので、サイド発光ＬＥＤデバイスの光の取り出し効率が、白樹脂１２８の反射率に大きく依存するという問題がある。言い換えれば、サイド発光ＬＥＤデバイスパッケージ内の白樹脂１２８が、光を１００％全反射させることができず、かつ、サイド発光ＬＥＤデバイスの光取り出し側の半導体発光素子の側面から出る光１１９しか有効に利用できない構造になっているので、サイド発光ＬＥＤデバイスの光取り出し効率が悪いという問題がある。
【特許文献１】特許第３２３０６３８号
【特許文献２】特開２００４−１３４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、パッケージ等に取り付けたれたとき、パッケージ等の反射効率に関係なく、光取り出し効率を格段に向上させることができ、かつ、量産性に優れる半導体発光素子、その半導体発光素子を備えた半導体発光装置およびその半導体発光素子を製造できる半導体発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の半導体発光素子は、
光を発光する発光層を含むダブルヘテロ構造を有する発光部と、
上記発光部が取り付けられた第１平面部と、上記発光層に対して４５度以上９０度未満の角度をなす第２平面部とを表面に有すると共に、上記発光部が出射する光に対して透明な透明基板と
を備えることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、上記透明基板が、上記発光層に対して４５度以上９０度未満の角度をなす第２平面部を表面に有するので、この第２平面部を半導体発光素子のパッケージ等への固定部分とすることにより、半導体発光素子の光の放射方向を、略発光層の出射端面の片側の方向のみに制限できる。すなわち、透明基板が光取り出し効率が良好な形状の側面を有するので、パッケージ等の反射効率に関係なく、光取り出し効率を格段に向上させることができて、高輝度の可視光を出射することができ、かつ、消費電力を低減できる。したがって、この半導体発光素子は、消費電力を低減できるので、この半導体発光素子を備える照明装置の半導体発光素子以外の部分が占めるスペースを小さくできる。したがって、この発明の半導体発光素子を用いると、薄型で高輝度の照明装置を実現することができる。
【００１３】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記透明基板が、上記第２平面部を２つ有し、上記２つの上記第２平面部が、互いに交わるように端で連なっている。
【００１４】
上記実施形態によれば、光の出射方向の輝度を更に大きくすることができる。
【００１５】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方との交線を含み、かつ、上記発光層に垂直な平面が、上記発光部を垂直に２等分する。
【００１６】
上記実施形態によれば、半導体発光素子をパッケージ等に安定に取り付けることができると共に、光の出射方向の輝度を大きくすることができる。
【００１７】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記透明基板が、上記第２平面部を２つ有し、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とが、第３平面部を介して連なり、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とが、直接連なっていない。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とは、接していないので、上記第２平面部の一方と上記第２平面部の他方とが接しているときのように、損傷し易い２つの第２平面部の角部が存在することがない。
【００１９】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記第３平面部が、上記発光層に略平行である。
【００２０】
上記実施形態によれば、光の出射方向の輝度を大きくすることができる。
【００２１】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記第２平面部の一方と上記第３平面部との交線は、上記第２平面部の他方と上記第３平面部との交線に略平行であり、２つの上記交線に略平行で、かつ、上記第３平面部を垂直に２等分する線を含むと共に、上記発光層に垂直な平面は、上記発光部を垂直に２等分する。
【００２２】
上記実施形態によれば、半導体発光素子をパッケージ等に安定に取り付けることができると共に、光の出射方向の輝度を大きくすることができ、かつ、透明基板の損傷を防止することができる。
【００２３】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記２つの上記第２平面部の両方が、上記発光層に対して４５度の角度をなしている。
【００２４】
上記実施形態によれば、出射される光の中心軸を、半導体発光素子が取り付けられているパッケージ等の表面に略平行にすることができる。したがって、出射光の輝度を更に大きくすることができる。
【００２５】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記第２平面部の一方の少なくとも一部を被覆するように、上記第２平面部の一方に第１電極を形成している。
【００２６】
上記実施形態によれば、上記第２平面部の一方に第１電極を形成しているので、第１電極をパッケージ等の固定部である第２平面部に形成することにより、第１電極をパッケージのリード端子等に容易に電気接続できる。
【００２７】
また、一実施形態の半導体発光素子は、上記発光部の上記透明基板側と反対側の表面に、第２電極を形成している。
【００２８】
また、本発明の半導体発光装置は、上記一実施形態の半導体発光素子と、上記半導体発光素子の上記第１電極が取り付けられた第１リード端子および上記第１リード端子と電気的に絶縁された第２リード端子を有するパッケージとを備えることを特徴としている。
【００２９】
本発明によれば、上記一実施形態の半導体発光素子を備えるので、半導体発光装置から出射される光の出射輝度を大きくすることができる。
【００３０】
また、一実施形態の半導体発光装置は、上記半導体発光素子の上記第２電極の上記発光部側と反対側の表面に一端が接続されていると共に、上記第２リード端子に他端が接続されている導通線を備え、上記第２電極の上記発光部側と反対側の表面は、上記第２リード端子の表面における上記導通線が接続されている部分と略平行である。
【００３１】
上記実施形態によれば、上記第２電極の上記発光部側と反対側の表面は、上記第２リード端子の表面における上記導通線が接続されている部分と略平行であるので、導通線のボンディングを容易に行うことができる。
【００３２】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法は、
ダブルヘテロ構造を有するウエハ状の発光部を、ウエハ状の透明基板に張り付ける張付工程と、
上記透明基板の上記発光部側と反対側の表面に、上記透明基板の一方向に所定間隔置きに第１の溝を形成する第１溝形成工程と、
上記発光部の上記透明基板側と反対側の表面に表面電極を形成する表面電極形成工程と、
上記張付工程の後、上記ウエハ状の発光部が上記ウエハ状の透明基板に張り付けられた状態の構造をチップに分割する分割工程と
を備えることを特徴としている。
【００３３】
本発明によれば、発光部に対して４５度以上９０度未満の平面部を表面に有して出射光の輝度が大きい半導体発光素子を量産することができる。
【００３４】
また、一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、上記第１の溝が、ダイシングブレードによって形成されるか、または、エッチングによって形成されている。
【００３５】
上記実施形態によれば、上記第１の溝を簡単安価に製造できる。
【００３６】
また、一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、上記第１溝形成工程の後、上記第１の溝が形成された上記透明基板における上記発光部側と反対側の表面の全面に、裏面電極を形成する裏面電極形成工程と、上記裏面電極形成工程の後、上記透明基板における上記発光部側と反対側の表面をダイシングブレードによって切除して、切除した部分に光を取り出す光取り出し面を形成する光取出面形成工程とを備える。
【００３７】
上記実施形態によれば、裏面電極が形成されている上記透明基板における上記発光部側と反対側の表面を、ダイシングブレードによって切除するので、裏面電極を部分的に切除できて、この切除した部分に簡単安価に光取り出し面を形成できる。
【００３８】
また、一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、上記発光部に上記発光部の一方向に所定間隔置きに第２の溝を形成する第２溝形成工程を備える。
【００３９】
上記実施形態によれば、上記発光部に上記発光部の一方向に所定間隔置きに第２の溝を形成する第２溝形成工程を備えるので、分割工程の際、第２の溝の部分を切除することができる。したがって、分割工程を容易に行うことができる。また、分割工程の際に半導体発光素子に損傷が発生する確率を格段に小さくすることができて、歩留まり率を格段に向上させることができる。
【００４０】
また、一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、上記第１溝形成工程は、上記張付工程および上記第２溝形成工程の後に行われ、上記第１の溝を、上記透明基板の上記第２の溝に対向する部分に形成する。
【００４１】
上記実施形態によれば、上記第１の溝を、上記透明基板の上記第２の溝に対向する部分に形成しているので、分割工程の際に、切除する部分を最小にすることができて、分割工程を更に容易に行うことができる。
【００４２】
また、一実施形態の半導体発光素子の製造方法は、上記ウエ状の発光部と上記ウエハ状の透明基板のうちの少なくとも一方は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシ法を用いて形成されている。
【００４３】
上記実施形態によれば、発光部と透明基板のうちの少なくとも一方の結晶性を向上させることができて、上記ウエ状の発光部の発光性能の向上と透明基板を透過する光の減衰の抑制のうちの少なくとも一方を実現できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の半導体発光素子によれば、透明基板が、発光層に対して４５度以上９０度未満の角度をなす第２平面部を表面に有するので、この第２平面部を半導体発光素子のパッケージ等への固定部分とすることにより、半導体発光素子の光の放射方向を、透明基板の表面における上記第１および第２平面部以外の部分に制限できる。したがって、光取り出し効率が良好な形状の側面を有するので、パッケージ等の反射効率に関係なく、光取り出し効率を格段に向上させることができて、高輝度の可視光を出射することができる。したがって、この発明の半導体発光素子を用いると、薄型で高輝度の照明装置を実現することができる。
【００４５】
また、本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、発光部に対して４５度以上９０度未満の平面部を表面に有して出射光の輝度が大きい半導体発光素子を量産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００４７】
図１は、本発明の半導体発光素子の第１実施形態であるＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを示す断面図である。
【００４８】
図１に示すように、このＬＥＤは、発光部１と、透明基板の一例としてｐ型ＧａＰ基板２と、第１電極としての裏面電極３と、第２電極としての表面電極４とを備える。
【００４９】
上記発光部１は、ダブルヘテロ構造を有している。詳細には、上記発光部１は、ｐ型ＧａＩｎＰコンタクト層５、ｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層６、ＡｌＧａＩｎＰ発光層７、ｎ型ＡｌＩｎＰクラッド層８、および、ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層９で構成されている。
【００５０】
上記発光部１は、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）や、ＭＢＥ法（分子線エピタキシ法）や、または、ＶＰＥ法（気相成長法）等の結晶成長方法を用いて、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｐ型ＧａＩｎＰコンタクト層５、ｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層６、ＡｌＧａＩｎＰ発光層７、ｎ型ＡｌＩｎＰクラッド層８、および、ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層９を順次積層した後、ｎ型ＧａＡｓ基板をエッチングして作成されている。図１に示すように、上記発光部１は、ｐ型ＧａＰ基板２の第１平面部１２に張り付けられている。
【００５１】
上記ｐ型ＧａＰ基板２は、発光部１が出射した光を透過するようになっている。上記ｐ型ＧａＰ基板２は、野球のホームベース状の断面形状をしている。図１の断面において、ｐ型ＧａＰ基板２の斜線を構成する２つの縁１０,１１は、略直交している。
【００５２】
上記ｐ型ＧａＰ基板２は、１つの第１平面部と２つの第２平面部を有している。具体的には、上記ｐ型ＧａＰ基板２は、第１平面部１２と、第２平面部の一例としての斜面１３と、第２平面部の一例としての斜面１４とを有する。上記斜面１３および１４の夫々は、発光部１の発光層７に対して４５度の角度をなしている。
【００５３】
上記斜面１３と斜面１４は、互いに交わるように端で連なっている。上記斜面１３と斜面１４とは、略９０度の角度をなしている。上記斜面１３と斜面１４との交線を含み、かつ、発光層７に垂直な平面は、略上記発光部１を垂直に２等分するようになっている。
【００５４】
上記裏面電極３は、ｐ型ＧａＰ基板２の第２平面部の一方である斜面１３に、その斜面１３全面を被覆するように形成されている。一方、表面電極４は、発光部１の基板２側と反対側の表面であるｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層９上に形成されている。
【００５５】
上記第１実施形態の半導体発光素子では、透明基板であるｐ型ＧａＰ基板２の２つの斜面１３,１４が、発光部１に対して４５度の角度で傾いていたが、この発明の半導体発光素子では、透明基板の表面の少なくとも一部がダブルヘテロ構造を有する発光層に対して４５度よりも大きい角度で傾いていても良い。
【００５６】
また、上記第１実施形の半導体発光素子では、斜面１３と斜面１４との交線を含み、かつ、発光部１に垂直な平面は、発光部１を垂直に２等分するようになっていたが、この発明では、斜面と斜面との交線を含み、かつ、発光部と垂直に交わる平面は、発光層を垂直に２等分しなくても良い。
【００５７】
図２Ａ〜Ｋは、本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【００５８】
以下に、図２Ａから図２Ｋを順に参照して図１に示す上記第１実施形態の半導体発光素子の製造方法を説明することにする。
【００５９】
先ず、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）や、ＭＢＥ法（分子線エピタキシ法）や、または、ＶＰＥ法（気相成長法）等の結晶成長方法を用いて、ｎ型ＧａＡｓ基板上に、ｐ型ＧａＩｎＰコンタクト層５、ｐ型ＡｌＩｎＰクラッド層６、ＡｌＧａＩｎＰ発光層７、ｎ型ＡｌＩｎＰクラッド層８、および、ｎ型ＡｌＧａＡｓコンタクト層９を順次積層した後、ｎ型ＧａＡｓ基板をエッチングしてウエハ状の発光部１を作成する。
【００６０】
次に、張付工程を行う。この張付工程では、上記発光部１と、ＧａＰ基板等の光を吸収しないウエハ状の透明基板２とを、２枚重ねて冶具で加重をかけ、４００℃から８００℃の温度で加熱して張り付けて、図２Ａに示す基板を生成する。詳細には、図３に示す治具の土台３０と押圧ピストン３１との間に、発光部１と透明基板２とを重ねた後、発光部１と透明基板２とを４００℃から８００℃の温度で加熱した状態で、押圧ピストン３１に矢印Ａの方向に所定の荷重を付加して、発光部１および透明基板２を圧縮して、図２Ａに示す基板を生成する。
【００６１】
次に、第１溝形成工程を行う。この第１溝形成工程では、図２Ｂに２３で示す４５度の角度を持つダイシングブレードで、図２Ａの透明基板２の発光部１側と反対側の表面の一部を切除する。このようにして、図２Ａに２で示す透明基板に、略等間隔に間隔を置いて図２Ｃに２４で示す断面Ｖ字型の第１の溝を形成する。図２Ｃに示されているように、Ｖ字型の第１の溝２４の２つの側面は、透明基板２の発光部１側と反対側の表面における第１の溝２４が形成されなかった部分を含む平面に対して４５度の角度を成している。また、上記２つの側面は、９０度の角度をなしている。
【００６２】
次に、裏面形成工程を行う。この裏面形成工程では、図２Ｄに示すように、透明基板２の第１の溝２４が形成された側の表面に裏面電極３を形成する。
【００６３】
続いて、光取出面形成工程を行う。この光取出面形成工程では、図２Ｅに示すように、裏面電極３における発光部１の表面と略平行な部分を、図２Ｂに２３で示す、４５度の角度を持つダイシングブレードで切除する。このようにして、図２Ｆに示すように、光を取り出すための光取り出し面２６を、透明基板２に形成する。
【００６４】
続いて、上記透明基板２にＶ型溝２６が形成された製造途中の半導体発光素子を、図２Ｇに示すようにひっくり返した後、表面電極形成工程を行う。この表面電極形成工程では、図２Ｈに示すように、発光部１における透明基板２側と反対側の表面に、表面電極４を形成する。
【００６５】
最後に、分割工程を行う。この分割工程では、図２（Ｉ）に示すように、表面電極４が形成された製造途中の半導体発光素子を、厚さが薄い板状のダイシングブレード２８によって、図２Ｊに示すようにチップ状に分離して、図２Ｋに示す上記第１実施形態の半導体発光素子を製造する。
【００６６】
尚、上記第１実施形態の半導体発光素子の製造方法では、第１の溝２４をダイシングブレードを用いて形成したが、この発明の製造方法では、第１の溝をエッチングによって形成しても良い。
【００６７】
また、上記第１実施形態の半導体発光素子の製造方法では、ウエハ状の発光部１を、例えば、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）や、ＭＢＥ法（分子線エピタキシ法）や、または、ＶＰＥ法（気相成長法）等の結晶成長方法を用いて、形成した。このように、ウエ状の発光部とウエハ状の透明基板のうちの少なくとも一方を、有機金属気相成長法または分子線エピタキシ法を用いて形成すると、光の放射出力に優れる半導体発光素子を形成できる。
【００６８】
図４は、本発明の半導体発光素子の第２実施形態であるＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを示す断面図である。
【００６９】
第２実施形態の半導体発光素子は、発光層１に対して４５度の角度を成す透明基板４２の２つの斜面が互いに端で交わらず、第１実施形態の半導体発光素子における２つの斜面１３,１４の角部が切り取られた形状になっている点のみが、第１実施形態の半導体発光素子と異なる。
【００７０】
第２実施形態の半導体発光素子では、第１実施形態の半導体発光素子の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第２実施形態の半導体発光素子では、第１実施形態の半導体発光素子と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の半導体発光素子と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
【００７１】
第２実施形態では、図４に示す断面において、透明基板４２は、第１平面部５１と、第２平面部の一例としての斜面４３と、第２平面部の一例としての斜面４４と、第３平面部４５とを備える。
【００７２】
上記第１平面部５１上に、発光部１が張り付けられている。上記斜面４３と斜面４４とは、第３平面部４５を介して連なっており、上記斜面４３と斜面４４とは、接触しないようになっている。上記斜面４３と斜面４４の夫々は、発光層７に対して４５度の角度をなしている。
【００７３】
また、上記第３平面部４５は、発光層７に略平行になっている。上記斜面４３と第３平面部４５との交線は、斜面４４と第３平面部４５との交線と平行になっている。また、上記斜面４３と第３平面部４５との交線と平行で、かつ、上記第３平面部４５を垂直に２等分する線を含み、かつ、発光層７に垂直な平面は、発光部１を垂直に２等分するようになっている。また、裏面電極５３が、斜面４３の全面および第３平面部４５の全面を被覆するように、斜面４３および第３平面部４５上に、形成されている。
【００７４】
上記第２実施形態の半導体発光素子によれば、透明基板４２の斜面４３と斜面４４とが直接接触しなくて、透明基板４２に、斜面４３と斜面４４とを連結する第３平面部４５が形成されている。したがって、斜面４３,４４同士が直接接触しない構造、すなわち、２つの斜面が直接接触する損傷し易い角部を有さない構造であるので、強度を格段に向上させることができる。すなわち、上記第２実施形態の半導体発光素子によれば、透明基板４２において、斜面同士が接している部分が存在しないので斜面が接している部分が欠けて半導体発光素子を搭載している装置の故障の原因になることを防止できる。
【００７５】
尚、上記第２実施形態の半導体発光素子では、上記斜面４３と第３平面部４５との交線と平行で、かつ、上記第３平面部４５を垂直に２等分する線を含み、かつ、発光層７に垂直な平面は、発光部１を垂直に２等分するようになっていた。しかしながら、この発明では、第２平面部と第３平面部との交線と平行で、かつ、第３平面部を垂直に２等分する線を含み、かつ、発光層に垂直な平面は、発光部を垂直に２等分しなくても良いことは勿論である。
【００７６】
図５Ａ〜図５Ｎは、本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。以下に図５を用いて第２実施形態の半導体発光素子の製造方法を説明する。
【００７７】
先ず、第１実施形態と同様の方法で、図５Ａに示す発光層７１を形成する。
【００７８】
次に、第２溝形成工程を行う。この第２溝形成工程では、図５Ｂに示すように、ダイシングブレード７４を発光層７１の表面に、発光層７１の表面の一方向に略等間隔毎に突き刺して、熱膨張係数の違いによる材質の応力緩和のために、図５Ｃに示すように、発光層７１に、接合不良防止のための第２の溝７６を略等間隔に設ける。
【００７９】
続いて、図１と同様に、第２の溝７６を有する発光層７１と、ＧａＰ基板等の光を吸収しない透明基板７２とを、２枚重ねて冶具で加重をかけ、４００℃から８００℃の温度で加熱して張り付けて、図５Ｄに示す基板を生成する。詳細には、図３に示す治具の土台３０と押圧ピストン３１との間に、発光層７１と透明基板７２とを重ねた後、発光層７１と透明基板７２を４００℃から８００℃の温度で加熱した状態で、押圧ピストン３１に矢印Ａの方向に所定の荷重を付加して、発光層７１および透明基板７２を圧縮して、図５Ｄに示す基板を生成する。
【００８０】
次に、図５Ｅに２３で示す４５度の角度を持つダイシングブレードで、図５Ｄに７２で示す透明基板の発光部７１側と反対側の表面の一部を切除する。詳細には、この表面の第２の溝７６に対向する部分を切除して、図５Ｄに７２で示す透明基板に、図５Ｆに７８で示す断面Ｖ字型の第１の溝を略等間隔に複数形成する。図５Ｆに示されているように、Ｖ字型の第１の溝７８の２つの側面は、透明基板７２の発光部７１側と反対側の表面における第１の溝７８が形成されなかった部分を含む平面に対して４５度の角度を成している。また、上記２つの側面は、９０度の角度をなしている。
【００８１】
次に、図５Ｇに示すように、透明基板７２の第１の溝７８が形成された側の表面全面に裏面電極８０を形成する。
【００８２】
続いて、図５Ｈに示すように、裏面電極８０における発光層７１の表面と略平行な部分を、図５Ｈに２３で示す、４５度の角度を持つダイシングブレードで切除する。このようにして、図５Ｉに示すように、光を取り出すための光取り出し面８２を、透明基板７２に形成する。
【００８３】
続いて、上記透明基板７２に光取り出し面８２が形成された製造途中の半導体発光素子構造を、図５Ｊに示すようにひっくり返した後、図５Ｋに示すように、発光層７１における透明基板７２側と反対側の表面に、表面電極８４を形成する。
【００８４】
最後に、図５Ｌに示すように、表面電極８４が形成された製造途中の半導体発光素子を、ダイシングブレード７４によって、図５Ｍに示すようにチップ状に分離して、図５Ｎに示す半導体発光素子を製造する。
【００８５】
図６は、本発明の半導体発光装置の一実施形態であるサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージを示す図である。
【００８６】
図６に示すように、このパッケージは、サイド発光ＬＥＤデバイスの第１リード端子９０と、この第１リード端子９０上に配置された上記第１実施形態の半導体発光素子９２と、サイド発光ＬＥＤデバイスの第２リード端子９１と、金線９９と、半導体発光素子９２の信頼性確保のための透明樹脂９７と、半導体発光素子９２の光を反射させるための白樹脂９８とを備えている。上記第１リード端子９０と第２リード端子９１とは、電気的に絶縁された状態になっている。尚、図６において、９３は、半導体発光素子９２の側面から出る光を示している。
【００８７】
上記半導体発光素子９２は、２つの斜面のうちの一方の斜面に形成された裏面電極が第１リード端子９０に当接するように、第１リード端子９０上に取り付けられている。また、半導体発光素子９２の発光部１０２上の表面電極１０４と、第２リード端子９１とは、金線９９によって電気接続されている。詳細には、第２リード端子９１の表面には、断面Ｖ字型の溝１０１が形成されており、金線９９の一端は、断面Ｖ字型の溝１０１に接続されている。
【００８８】
図７は、上記金線９９の接合方法を説明するための模式図である。
【００８９】
図７に示すように、金線９９は、半導体発光素子９２の表面に一端がワイヤボンド１１１された後に、サイド発光ＬＥＤデバイスの第２リード端子９１の溝１０１に、他端がワイヤボンド１１２で接続されている。
【００９０】
図７に示すように、半導体発光素子９２の表面電極１０４の上面と、Ｖ字状の溝１０１における金線９９が接続されている部分の表面とは、略平行になっている。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の半導体発光素子の第１実施形態であるＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｄ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｅ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｆ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｇ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｈ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｉ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｊ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図２Ｋ】本発明の第１実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図３】第１および第２実施形態の半導体発光素子の製造方法に用いる治具を示す図である。
【図４】本発明の半導体発光素子の第２実施形態であるＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤを示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｃ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｄ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｅ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｆ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｇ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｈ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｉ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｊ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｋ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｌ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｍ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図５Ｎ】本発明の第２実施形態の半導体発光素子の製造方法の工程図である。
【図６】本発明の半導体発光装置の一実施形態であるサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージを示す図である。
【図７】上記実施形態のパッケージの金線の接合方法を説明するための模式図である。
【図８】従来のサイド発光ＬＥＤデバイスのパッケージ構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１,７１  発光部
２,４２,７２  透明基板
３,５３,８０  裏面電極
４,８４,１０４  表面電極
１２,５１  第１平面部
１３,１４,４３,４４  斜面
２３,２８,７４  ダイシングブレード
２４,７８  第１の溝
２６,８２  光取り出し面
４５  第３平面部
７６  第２の溝
９０  第１リード端子
９１  第２リード端子
９９  金線
１０１  溝
【図１】
2006286710.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2006286710.tif 000005
【図２Ｃ】
2006286710.tif 000006
【図２Ｄ】
2006286710.tif 000007
【図２Ｅ】
2006286710.tif 000008
【図２Ｆ】
2006286710.tif 000009
【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図５Ｌ】
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【図５Ｍ】
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【図５Ｎ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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